文档历史记录文档名称：智能仪器控制软件研制任务书文档编号：
文档日期：20150722
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1 概述 (1)
2 技术要求 (1)
2.1产品组成 (1)
2.2环境要求 (1)
2.3功能要求 (1)
2.3.1 Adapter插件研发 (1)
2.3.1.1 N5221A矢量网络分析仪控制插件 (1)
2.3.1.2 N5182B矢量信号源控制插件 (1)
2.3.1.3 DSOX3104A示波器控制插件 (2)
2.3.1.4 N6705B直流电源控制插件 (2)
2.3.1.5 N9342C频谱仪控制插件 (2)
2.3.1.6 4182B标量信号源控制插件 (3)
2.3.2 Diagram插件研发 (3)
2.3.2.1 波形重绘插件 (3)
2.4主要指标 (4)
2.5接口要求 (4)
2.5.1 Adapter插件与仪器设备的接口 (4)
2.5.2 Adapter插件与上位机的接口 (4)
2.5.2.1 Diagram插件与上位机接口 (4)
2.6设计约束 (4)
3 交付清单 (4)
3.1软件清单 (4)
3.2文档清单 (5)
4 质量保证与控制要求 (5)
4.1安全性要求 (5)
4.2可靠性要求 (5)
4.3维修性要求 (5)
4.4保障性要求 (5)
4.5可测试性要求 (5)
4.6环境适应性要求 (5)
5 验收测试 (5)
5.1验收环境 (6)
6 进度要求 (6)
1 概述
本软件包括调试测试操控系统软件下的Adapter插件和Diagram插件。Adapter插件实现对智能仪器设备，包括N5221A 矢量网络分析仪、N5182B矢量信号源、DSOX3104A示波器、N6705B直流电源、N9342C频谱仪及4182B标量信号源6种设备的程控功能，每种设备编写一个Adapter插件；Diagram插件实现示波器波形重绘的功能。
2 技术要求
2.1 产品组成
产品由软件和文档组成，具体见交付清单。
2.2 环境要求
产品要求能够在Windows XP系统安装SP1补丁环境下运行。
2.3 功能要求
2.3.1 Adapter插件研发
2.3.1.1 N5221A矢量网络分析仪控制插件
矢量网络分析仪控制软件要求实现以下功能：
1.能够在接收到上位机相关命令后，设置矢网参数（测件模式、
CENTER、SPAN、POWRE等）；
2.能够校准矢网仪器；
3.能够在接收到上位机相关命令后，采集驻波比，相位，群时延，
上传到上位机，保存到文件。
2.3.1.2 N5182B矢量信号源控制插件
矢量信号源控制插件要求实现以下功能：
1.能够在接收到上位机相关命令后，设置信号源输出功率、频
率，设置输出开关；
2.能够在接收到上位机相关命令后，采集设备输出功率、频率，
上传到上位机，同时保存到文件。
2.3.1.3 DSOX3104A示波器控制插件
示波器控制插件要求实现以下功能
1.能够在接收到上位机相关命令后，设置带宽、幅度量程、时间
刻度、触发电平、耦合方式及其他指标等参数；
2.能够在接收到上位机相关命令后，采集频率、周期、峰峰值、
峰值,上传到上位机；
3.能够在接收到上位机相关命令后，读取波形数据，波形数据采
集10000个点，并分包上传到上位机，同时保存到文件。
波形数据分包格式为：
第一个小包：大包序号+小包序号+Y轴单格幅值+X轴单格时间+点数
后面20个小包：大包序号+小包序号+500个点的Y轴坐标
大包序号：unsigned int，0开始
小包序号：unsigned int，0开始
Y轴单格幅值：单位伏，double
X轴单格时间：单位秒，double
点数：unsigned int
Y轴坐标：short
2.3.1.4 N6705B直流电源控制插件
直流电源控制插件要求实现以下功能：
1.能够在接收到上位机相关命令后，设置电源的开关、输出电
压、保护电流；
2.能够在接收到上位机相关命令后，读取电源电压、电流值数
据，上传到上位机，同时保存到文件。
2.3.1.5 N9342C频谱仪控制插件
频谱仪控制插件要求实现以下功能：
1.能够在接收到上位机相关命令后，设置频谱仪参数，如
CENTER、SPAN、AMP等；
2.能够在接收到上位机相关命令后，对频谱仪进行校准；
3.能够在接收到上位机相关命令后，采集各频点相位噪声、信号
功率及频率数据上传，同时保存到文件。
2.3.1.6 4182B标量信号源控制插件
标量信号源控制插件能够实现以下功能：
1.能够在接收到上位机相关命令后，设置信号源输出参数，如频
率、功率等；
2.能够在接收到上位机相关命令后，采集信号源的频率、功率等
数据上传到上位机，同时保存到文件。
2.3.2 Diagram插件研发
2.3.2.1 波形重绘插件
插件接收到发来的示波器波形数据后，将波形曲线重绘到界面上，要求能显示坐标轴刻度，图形能够放大缩小，并能够保存成文件。界面如下图：
图2.3-1 示波器波形重绘界面
曲线要求实现以下功能：
1.显示出横纵坐标的意义以及单位。
2.曲线能够随鼠标滚轮放大缩小,曲线显示不全时，要有滚动条。
3.鼠标右键增加另存为功能，可将当前波形曲线保存为图片，图
片格式为jpg。
4.波形数据丢包时，要有用户提示。
波形曲线数据格式见DSOX3104A示波器控制插件章节的波
形数据分包格式。
2.4 主要指标
（1）参数设置结果在3s内返回；
（2）读取参数结果在3s内返回；
（3）示波器波形重绘曲线重绘时间不超过3s，放大缩小后显示时间不超过3s；
（4）软件连续运行72小时无故障。
2.5 接口要求
2.5.1 Adapter插件与仪器设备的接口
软件与仪器设备的通信统一使用socket网络接口。
2.5.2 Adapter插件与上位机的接口
Adapter插件与调试测试操控系统通信使用SmartATE V1.31中IAdapter接口，具体见文件agent.h。
2.5.2.1 Diagram插件与上位机接口
Diagram插件与调试测试操控系统通信使用SmartATE V1.31中IDiagramEx接口，具体见文件BrDiagramExDefImpl.h。
2.6 设计约束
（1）软件开发平台使用Visual studio 2008，开发语言为C++；
（2）编码规范符合《GKHY-C-JS-23软件编程规范》；
（3）单元测试使用gtest工具。
3 交付清单
3.1 软件清单
3.2 文档清单
4 质量保证与控制要求
4.1 安全性要求
要求的交付产品均应通过国科环宇公司质量部的验收。
4.2 可靠性要求
平均故障间隔时间（MTBF）应不少于5000h。
4.3 维修性要求
软件要具备可快速更换的能力。
4.4 保障性要求
交付文档资料完整，准确，软件方案设计报告及软件验收细则要求通过评审。
4.5 可测试性要求
软件具有明确、可控的功能点。
4.6 环境适应性要求
软件可在Windows XP系统安装SP1补丁下运行。
5 验收测试
5.1 验收环境
（1）公司质量部负责组织软件产品验收；
（2）由质量部出具验收测试报告。
6 进度要求
智能仪表的温度控制系统 摘要：随着总线智能仪表技术的不断发展，智能化数字仪表功能和应用日益广泛。本系统是基于CPLD和A T89S52单片机设计采用专家PID控制的总线型温度控制系统。系统具有稳定度高、精度高和抗干扰能力强的优点，并且可以在工业生产过程中进行实时监控，具有将监控数据远程传输给控制终端的能力。应用实践证明，系统各方面均较为完善，具有很好的应用意义和市场价值。 关键词：温度控制；CPLD；PID控制；智能模糊算法 1 温控系统现状 智能仪表中的微处理器具有一定的数据存储和处理能力,在软件的配合下,智能仪表功能可以大大增强,用于温度测量的温度传感器如热电偶、热电阻,因其温度与热电势(或电阻)的关系是非常复杂的曲线关系,因此寻求合适的温度与热电势(或电阻)的关系式,以应用于温度测量及计算,是决定智能仪表温度测量精度高低的关键。 随着现代科学技术的迅速发展及工业控制中自动化要求的提高，对现场检测控制仪表的智能化程度的要求也越来越高,并且要求仪表具备较强的远距离通信的功能,智能仪表逐渐向数字化、网络化和智能化方向发展。在现代工业生产作业中，温度控制是各种工业生产过程中的重要因素。尤其是在钢铁、食品、化工、冶炼等行业的生产过程中，更加需要严密的温度控制系统。而且在这样的系统中通常是需要监测和控制多个温度参数并且需要将数据远程传输到控制终端。在以往的温度控制系统中，通常有以下的不足和缺陷：系统精确度不够，只能检测单个温度参数；温度控制仪表中检测使用电压较低，不能直接应用于控制的对象系统。基于以上的考虑，在设计系统的过程中增加了相应的功能，以便提高系统对整体效率和性能。系统采用AT89S52为核心控制器，利用A\D转换器和模糊智能算法实现四路温度监测和控制功能，并能通过远程通信传输到控制终端。 2 系统设计 系统主要组成模块：AT89S52 单片机、CPLD、信号输入、信号输出以及串口通信，如图1 所示。单片机电路：采集键盘的输入信号、串行端口的传输信号、液晶屏幕的显示信号、过零检测信号处理。CPLD模块：产生PWM控制信号，利用PWM输出的控制信号来控制加热器件的工作状态。功率控制电路模块：采用可控硅输出光耦的耦合形式，利用关断与导通的时间比值作为参数调节器件的功率。芯片采用MOC3081，是零触发双向可控硅模式芯片。这种设计方式可以减少后续功能器件对前端器件模块稳定性的影响。
智能控制仪表课程设计 ----基于51单片机地智能控制仪表简单设计 学校：红河学院 专业：电气工程及其自动化 姓名：和红昌 学号：201005050354 班级：10级电气叁班 指导老师：牛林
第1章引言 仪器仪表是人类认识世界地工具,人们借助于各种仪器仪表对各种物理量进行度量,反映其大小与变化规律. 随着人类认识能力地提高与科学技术不断进步,仪器仪表技术得到了飞速发展.50 年代以前,仪器仪表多为指针式,其理论基础是机电学. 从50 年代起,电子技术特别是数字技术地发展,给仪表行业带来了生机,各种数字式仪表相继问世,许多传统地指针式仪表相继被淘汰,数字仪表使仪表外观耳目一新,数据表达能力与总体性能都大幅提高. 70 年代中期,随着微处理器地出现以及单片机地兴起与应用,设计者将计算机特有地许多优点引入仪表设计,随之产生了一代崭新地智能仪表,使仪表逐渐由数字型向智能化发展,其功能也由单一显示功能转变为具有信息处理、传输、存贮、显示、控制等功能,使仪表性能产生了质地飞跃.,品种繁多. 目前,我国仪器仪表有13 大类,1 300 多个产品. 其中自动化仪表及控制系统是和国民经济各产业部门关系最为密切地一类产品,其传感变送单元与主控装置及I/O接口均正朝智能化方向发展.在本设计中采用以单片机作为仪表核心控制器件,可以利用A/D转换芯片对标准信号进行采集、转换,将输入地模拟量转换成单片机能够检测地数字量进行分析和监测控制,同时可以利用键盘显示电路将相关数据进行显示.与此同时通过所查阅地资料我还了解到随着测量技术地发展和微处理器地广泛应用,单片机系统地电路越来越复杂,而系统地可靠性问题也越来越突出,一般地单片机系统在工业现场等恶劣地环境下容易死机,因此系统在这些场合要保证能够稳定地工作就必须外加监视电路,在设计中采用了美国集把关定时器、电压监控和串行EEPROM三项功能于一体地专用集成芯片 X5045.该芯片地应用将有利于简化单片机系统地结构,增强功能、降低系统地成本,尤其是大大地增加了系统地可靠性.X5045中地看门狗对系统提供了保护功能.当系统发生故障而超过设置时间时,电路中地看门狗将通过RESET信号向CPU作出反应.X5045提供了三个时间值供用户选择使用.它所具有地电压临控功能还可以保护系统免受低电压地影响,当电源电压降到允许范围以下时,系统将复位,直到电源电压返回到稳定值为止.本次毕业设计旨在掌握智能控制仪表地设计方法,同时掌握在开发系统下实现部分软件地仿真方法. 第2章控制系统地硬件设计 硬件组成智能仪表地硬件方框图如图2.1 图2.1 智能控制仪表地原理框图
引言 我国目前中小型企业在整个工业产业中占相当大的比例，这些企业的监控模式主要为模拟控制系统加以常规仪表为主的数据采集系统。这种监控模式存在着检修维护工作量大、没有可靠的历史记录等缺点。而且常规模拟仪表也进入老化淘汰期，设备可靠性明显降低，某些仪表的备品备件也得不到保障，因此中小型企业监控系统的技术改造工作已势在必行。 数据采集系统是从一个或多个信号获取对象信息的过程。随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。 数据采集系统可以采集的工业运行数据包括电气参数和非电气参数两类。其中电气参数主要有电流、电压、功率、频率等模拟量，断路器状态、隔离开关位置、继电保护动作信号等开关量以及表示电度的脉冲量等。而非电气参数种类较多，既可以是采集某些工业中的各种温度、压力、流量等热工信号，也可有水电厂中的水位、流速、流量等水工信号，还可以采集诸如绝缘介质状态、气象环境等其它信号。 本次设计中数据采集系统是基于单片机的测量软硬件来实现灵活的测量显示系统，它主要完成数据信息的采集、A/D转换、标度变换、数据显示及实现报警系统。随着计算机技术的飞快发展和普及，以数据采集系统为核心的设备也迅速在国内外得到了广泛的应用，现代工业生产和科学研究对数据采集的要求也越来越高。
第1章数据采集系统概述 1.1 数据采集系统发展概况 数据采集系统起始于20世纪50年代,1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统,目标是测试中不依靠相关的测试文件,由非熟练人员进行操作,并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性,可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。大约在60年代后期，国外就有成套的数据采集设备产品进入市场，此阶段的数据采集设备和系统多属于专用的系统。20世纪70年代中后期随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统，由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统，因此获得了惊人的发展。从70年代起，数据采集系统发展过程中逐渐分为两类，一类是实验室数据采集系统，另一类是工业现场数据采集系统。就使用的总线而言，实验室数据采集系统多采用并行总线，工业现场数据采集系统多采用串行数据总线。20世纪80年代，随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了极大的发展，开始出现了通用的数据采集与自动测试系统。该阶段的数据采集系统主要有两类，一类以仪器仪表和采集器、通用接口总线和计算机等构成，第二类以数据采集卡标准总线和计算机构成。20世纪90年代至今，在国际上技术先进的国家，数据采集技术已经在军事、航空电子设备及宇航技术工业等领域被广泛应用。由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能、高可靠性的单片数据采集系统。 1.2 数据采集系统的应用 数据采集系统的硬件设备又叫数据采集器，根据数据采集器的使用用途不同，数据采集器大体上可分为两类：在线式数据采集器和便携式数据采集器。在线式数据采集器又可分为台式和模块式，台式、便携式数据采集器大部分由交流电源供电，模块式数据采集器大部分由直流电源供电，一般是非独立使用的。在采集器与计算机之间由电缆联接构成数据采集传输系统，一般不脱机单独使用。数据采集器的应用涉及到众多的领域，下以介绍数据采集器及系统的几种典型应用。
智能仪表AI708在自动控制 系统的应用 摘要：智能仪表技术日趋成熟，作为自动化控制的重要组成部分，其在现代工业发展中已经得到了广泛的应用，特别是带有PID闭环控制功能的智能仪表实现了良好的控制功能。本文主要介绍宇电 AI708智能仪表在温度、液位控制系统中的应用。 关键词：智能仪表自动化控制 PID闭环控制 引言 随着微电子技术的不断发展，以单片机为主体，将计算机技术与测量控制技术结合在一起，组成了所谓的“智能化测量控制系统”，也就是智能仪表。 在湿法炼锌过程中，很多工艺控制点可以采用自动控制方式进行。智能仪表凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，在驰宏公司曲靖分公司锌厂得到了广泛的应用。 1智能仪表概况 智能仪表经过多年的发展，其技术日趋成熟。80年代，微处理器被用到仪器中，仪器前面板开始朝键盘化方向发展，测量系统常通过IEEE—488总线连接。不同于传统独立仪器模式的个人仪器得到了发展等。 90年代，仪器仪表的智能化突出表现在以下几个方面：微电子技术的进步更深刻地影响仪器仪表的设计；DSP芯片的问世，使仪器仪表数字信号处理功能大大加强；微型机的发展，使仪器仪表具有更强的数据处理能力；图像处理功能的增加十分普遍；VXI总线得到广泛的应用。 近年来，智能化测量控制仪表的发展尤为迅速。国内市场上已经出现了多种多样智能化测量控制仪表，例如，能够自动进行差压补偿的智能节流式流量计，能够进行程序控温的智能多段温度控制仪，能够实现数字PID和各种复杂控制规律的智能式调节器，以及能够对各种谱图进行分析和数据处理的智能色谱仪等。 国际上智能测量仪表更是品种繁多，例如，美国HONEYWELL公司生产的DSTJ-3000系列智能变送器，能进行差压值状态的复合测量，可对变送器本体的温度、静压等实现自动补偿，其精度可达到±0.1%FS；美国RACA-DANA公司的9303型超高电平表，利用微处理器消除电流流经电阻所产生的热噪声，测量电平可低达-77dB；美国FLUKE公司生产的超级多功能校准器5520A，内部采用了3个微处理器，其短期稳定性达到1ppm，线性度可达到0.5ppm；美国FOXBORO公司生产的数字化自整定
实验室智能仪器仪表及控制系统维修的新理念与方法 李中石梅齐智涛 （西北大学化工学院陕西７１００６９） 摘要介绍了实验室智能仪器仪表及控制系统维修的一些新理念以及常用故障检查方法，并以实际工作中的一些仪表为例介绍了几种方法的灵活应用和注意事项。 关键词智能；仪器仪表；控制系统；维修 中图分类号ＴＰ３９３ ＴｈｅＮｅｗＰｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄＭｅｔｈｏｄｔｈａｔｔｈｅＬａｂｏｒａｔｏｒｙＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ＧａｕｇｅａｎｄｔｈｅＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＭａｉｎｔａｉｎ ＬｉＺｈｏｎｇ，ＳｈｉＭｅｉ，ＱｉＺｈｉｔａｏ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｘｉ，７１００６９，Ｃｈｉｎａ） ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｇａｕｇｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｔｏｍａｉｎｔａｉｎｏｆ８０ｍｅｎｅｗｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｔｈｅｉｎｃｏｍｍｏｎｕｓｅｂｒｅａｋｄｏｗｎｃｈｅｃｋｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔａｋｅｓｏｍｅｇａｕｇｅｓｉｎｔｈｅａｃｔｕａｌｗｏｒｋａｓａｎｅｘａｍｐｌｅｔｈｅｖｉｖｉｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｔｈａｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｆｅｗｍｅｔｈｏｄｓ． ＫｅｙｗｏｒｄｓＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ；Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｐｐｅａｒａｎｃｅ；Ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；Ｍａｉｎｔａｉｎ 随着信息技术、自动化技术在仪器仪表和控制系统中广泛和深度的应用，实验控制系统和各种仪器仪表在科研和教学实验中的重要性也愈显重要，特别是以大规模集成电路和微处理技术为核心的智能化仪器仪表。由于其具有结构紧凑、故障率低，使用方便，灵活等特点，在科研和教学中得到了广泛的应用，但是这些仪器生产厂家很少提供原理图或故障检查的详细说明资料，有的厂家只提供一个简单的使用说明，这样一旦仪器仪表发生故障，很难立即查出故障并予以排除，若与厂家联系修理，则存在着时间紧，维修费用高等问题。针对这些情况，对从事科研和教学实验的技术人员和仪表维修人员的素质要求也愈来愈高。引导他们深入学习新系统和仪器仪表的使用和维修知识，了解和掌握一些仪器仪表常用故障检查方法，在没有原理图或故障检查资料情况下。不管是智能仪表还是常规仪表，都能较快地判断出故障的大概部位和原因，以便恢复仪器的使用，一则节省时间，不耽误工作；二则节约经费，减少开支；三则减少仪器设备故障率，延长使用寿命，同时对自己的业务水平和技能也是一种锻炼和提高。既是创造了一种教学和科研效益，同时也是在创造一定的经济效益。 针对这些问题，观念和方法都需要更新，本文根据笔者多年来的工作经验做一些探讨。１仪器仪表和系统维修的新理念和新认识 １．１日常维修是一种面向对象的服务 在以前实验室中，二次仪表维修的工作量很大，那时由于控制系统在实验仪器系统中应用较少，主要是检测和显示仪器仪表，因此仪器仪表的维护和维修最大的特点是可以不必考虑仪表是用在什么对象上，只要进行一些简单的日常维护，或有故障时修理部件和零件即可。但是时过境迁，现代的仪器仪表维修已经不是传统意义上的仪器仪表修理了。由于控制工程的成果广泛应用于许多实验设备和系统中，加上仪器仪表技术自身的发展，同时由于不同的实验过程对仪器仪表选型要求也大不相同，因此传统意义上的修理工作基本上是没有了。现代仪器仪表维修的最重要的一点就是你必须深入了解仪器仪表和实验控制系统所服务的对象，因此，我们也可以称之为一种面向对象的维修。对象的属性决定了仪器仪表的选型和系统的应用开发，也决定了维修的特点。由于要面向对象，所以你就要了解对象的属性和特性。这样的工作大部分是在线的，对实验过程起保证作用。在连续不断的实验过程中，通过仪器仪表和控制系统会随机反应出一些不正常的现象，这些现象有可能是仪器仪表自身的恒定失效或是偶然失效，也有可能是实验工艺过程的偶然变化甚至环境的影响。在这种情况下，你对仪器仪表和系统所服务的对象了解愈多你就掌 收稿Ｅｌ期：２００７—０７—０５ 作者简介：李中（１９６１一）男，陕西省西安人，工程师，从事化工仪表及自动化教学和实验工作。 现代科学仪器２００８４１４３ 万方数据
第1章绪论 1.1 课题背景 温度是生产过程和科学实验中基本的而且重要的物理参数之一，温度控制效果直接影响到生产效率和产品质量，因而对温度的监测和控制要求很高。近年来，温度的检测在理论上发展比较成熟，但在实际测量和控制中，如何保证实时地对温度进行采样，确保数据的正确传输，并能对所测温度场进行较精确的控制，仍然是目前需要解决的问题。在很多生产过程中，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，温度的测量和控制都直接影响了安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。因此，温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。本系统便可以实现对控制系统的控制精度和准确度的要求。温度控制仪表广泛地使用在工业生产领域以及人们的日常生产、生活中，但是温度控制仪表普遍存在一些问题。首先，被控温度点的滞后性；其次，加热系统与PID调控系统设计不匹配[1]。因此本设计主要采用PID智能调节仪表来解决温度控制系统中存在的问题。 1.2 目的和意义 基于PID智能调节仪表的温度控制系统是用来对卤钨灯的温度进行采集、监控并调节。在工业生产中有很广泛的应用，这种温度控制系统包括对温度的检测、控制信息的输出以及温度的实时控制等，实现生产过程长期可靠地、无人干预地自动运行。这种温控系统的另一个特点是可以远程控制，避免生产环境的不安全，即把温度控制系统的温度值上传给PC机管理，以实现对温度控制系统的实时监控；同时可以通过上位机对下位机进行温度设定值、温度上限、温度下限、温度上上限、温度下下限、量程上下限、比例值、积分值、微分值的设置，方便控制系统的管理。整个系统可分为五部分：温度传感器单元、温度调节控制单元、数据通信单元、调压模块单元、上位机监控管理单元。 过程控制是通过各种检测仪表、控制仪表和电子计算机等自动化技术工具，对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。过程控制系统的设计是根据工业过程的特性和工艺要求，通过选用过程检测控制仪表构成系统，再通过PID参数的整定，实现对生产过程的最佳控制。过程控制系统广 1
智能仪表在线监控系统的设计 随着过程控制技术和智能仪表的发展，DCS已经在石油、化工、钢铁、冶金和电力等领域得到广泛的应用，实现了企业生产操作的高度自动化。智能传感器技术的发展和微电子技术的成熟，也为充分发挥DCS的优越性提供了可靠的保证。 基于HART协议的智能仪表已经在DCS中得到广泛应用。如何最大限度地利用先期制造生产的自动化系统的昂贵投资，在已有智能仪表设备和DCS的基础上，在不影响原有DCS 正常工作的情况下，构成企业智能仪表的在线诊断和管理系统，并向局域网发布实时智能仪表信息，让实时过程管理扩展到现场信息系统的每个领域，已经成为自动化领域有待解决的技术课题。针对企业现场生产的实际，能满足上述需要的在线诊断和管理系统显得尤为必要。本文将探讨一种在线诊断管理系统的设计和实现方法。 系统体系结构 该系统主要由智能仪表、HART协议通讯装置、HART服务器通讯软件（包括COM 服务器软件和OPC服务器软件）、数据库、上位机管理软件（包括应用服务器和客户端）组成。智能仪表主要是指基于HART协议的仪表，常见类型有差压变送器、压力变送器、阀门定位器、流量计等。HART协议通讯装置负责采集和传输智能仪表的数字信号，通过亚当模块传送给上位机的RS一232串口，由COM 服务器软件对该数据进行解析，并通过sQL Server数据库对采集数据进行实时存储，其他自动化系统可以通过OPC通讯服务器软件对现场仪表的数据进行远程访问。应用服务器主要功能是对现场智能仪表进行组态与监控，提供可视化用户界面，方便用户操作。客户端负责在网络上发布现场智能仪表的监控信息，连接情况等。系统体系结构如图1所示。
安庆师范学院 设计课题 《基于流量比值智能仪表控制系统设计》 专业班级：10级自动化 (一)班 姓名学号：张磊（080310034） 刘兆远（080310011） 徐剑平（080310056） 指导教师：徐文权 设计时间：2013 年 6 月 12 日 物理与电气工程学院 2013年 6 月 12 日
摘要 本文首先分析了实际工业生产过程中比值控制的意义和重要性,然后提出了流量比值控制系统的设计方案并在引入MCGS组态软件辅助控制的基础上加以研制,最后阐述了该系统调试的原理与步骤。利用AI808 智能仪表对锅炉的液位- 进水流量进行比值控制, 以组态软件MCGS实现上位机对现场进行实时组态、监控。 根据系统的工艺要求及实际需要，提出了流量比值控制的设计方案及硬件实施，着重说明了工控组态软件在设计开发计算机流量比值控制系统的应用。实际运行结果表明，系统不仅能够实现按不同比值关系进行控制，且使主、从动量均有较强的抗扰动能力，具有一定的实际应用价值。 关键词：比值控制,MCGS组态软件,AI-808智能调节器
Abstract This paper analyzes the significance and importance of the actual industrial processes ratio control, flow ratio control system design and then proposed to be developed on the basis of the introduction of the MCGS for auxiliary control, and finally elaborated the principle of the system debugging step. AI808 smart meter level of the boiler - water flow ratio control MCGS host computer in real-time on-site configuration, monitoring, configuration software. The design and the implementation proposal of current capacity ratio control were proposed according to the technological requirement of the systern and actual need in the paper and application of industrial control configuration software on designing and developing the flow ratio control system was highlighted. The results showed that the system can not only realize the different ratio control, but also enable the main and sub momentum to have strong noise-immune dynamic ability. It has certain practical application value. Keywords: Ratio control; MCGS configuration software; AI-808 intelligent regulator
HART智能仪表在线监控系统的设计与实现 来源：半导体器件应用网 摘要：随着过程控制技术和智能仪表的发展，DCS已经在石油、化工、钢铁、冶金和电力等领域得到广泛的应用，实现了企业生产操作的高度自动化。智能传感器技术的发展和微电子技术的成熟，也为充分发挥DCS的优越性提供了可靠的保证。 关键字：智能仪表,自动化系统,监控 随着过程控制技术和智能仪表的发展，DCS已经在石油、化工、钢铁、冶金和电力等领域得到广泛的应用，实现了企业生产操作的高度自动化。智能传感器技术的发展和微电子技术的成熟，也为充分发挥DCS的优越性提供了可靠的保证。 基于HART协议的智能仪表已经在DCS中得到广泛应用。如何最大限度地利用先期制造生产的自动化系统的昂贵投资，在已有智能仪表设备和DCS的基础上，在不影响原有DCS正常工作的情况下，构成企业智能仪表的在线诊断和管理系统，并向局域网发布实时智能仪表信息，让实时过程管理扩展到现场信息系统的每个领域，已经成为自动化领域有待解决的技术课题。针对企业现场生产的实际，能满足上述需要的在线诊断和管理系统显得尤为必要。本文将探讨一种在线诊断管理系统的设计和实现方法。 2系统体系结构 该系统主要由智能仪表、HART协议通讯装置、HART服务器通讯软件(包括COM 服务器软件和OPC服务器软件)、数据库、上位机管理软件(包括应用服务器和客户端)组成。智能仪表主要是指基于HART协议的仪表，常见类型有差压变送器、压力变送器、阀门定位器、流量计等。HART协议通讯装置负责采集和传输智能仪表的数字信号，通过亚当模块传送给上位机的RS一232串口，由COM服务器软件对该数据进行解析，并通过sQLServer数据库对采集数据进行实时存储，其他自动化系统可以通过OPC通讯服务器软件对现场仪表的数据进行远程访问。应用服务器主要功能是对现场智能仪表进行组态与监控，提供可视化用户界面，方便用户操作。客户端负责在网络上发布现场智能仪表的监控信息，连接情况等。系统体系结构如图1所示。
实验六、智能仪表温度连续控制系统 一、实验目的 1、了解AI818智能仪表的使用及参数的自整定。 2、设计一个具有智能仪表的温度连续控制系统。 3、研究实验五与实验六良种温控系统的特点。。 二、实验设备 1、THKGK-1过程控制实验装置： GK-03、GK-04、GK-05、GK-07 2、AI-818智能调节仪 三、实验原理 1、AI-818智能调节仪简介： 1）、特点与用途：AI-818型仪表，具备0.2级精度，可编程输入，通过参数设置即可选择热电偶、热电阻、线性电阻和电压（电流）的输出；具有连续调节、AI人工智能调节、通讯、变送和上限、下限、正偏差、负偏差等报警功能；具有可编程模块化输出，支持时间比例（继电器触点开关、SSR电压、可控硅无触点开关及单相/三相可控硅过零触发信号等）和线性电流（包括0 – 10mA及0 – 20mA等）。它适用在化工、石化、火电、制药、冶金等行业，具有高精度测量、显示、变送、连续/人工智能/PID调节或报警等功能。其中AI人工智能调节可使系统实现较为理想的温度控制。 2）、智能仪表主要参数功能的设置： Ctrl (控制方式)： Ctrl=0 , 采用位式调节，只适合要求不高的场合。 Ctrl=1 ，采用AI人工智能调节/PID调节，该设置下，允许从面板启动执行自整定功能。 Ctrl=2 ，启动自整定参数功能，自整定结束后会自动设置3或4。 Ctrl=3 ，采用AI人工智能调节，自整定结束后仪表自动进入该设置，在该设置下不允许从面板启动自整定参数功能，以防止误操作重复启动自整定。 Ctrl=4 ，该方式下与Ctrl=3 时基本相同，但其P参数定义为原来的10倍，即可将P 参数放大10倍，获得更精细的控制。 HIAL(上限报警)：测量值大于HIAL+dF值时，仪表将产生上限报警。测量值小于HIAL-dF值时，仪表将解除上限报警。设置HIAL到其最大值（9999）可避免产生报警作用。 LOAL(下限报警)：测量值小于LOAL-dF时产生下限报警，当测量值大于LOAL+dF 时下限报警解除。设置LOAL到其最小值（-1999）可避免产生报警作用。 dHAL（正偏差报警）：采用AI人工智能调节时，当正偏差（测量值PV减给定值SV）大于dHAL+dF时产生正偏差报警。当偏差小于dHAL-dF时正偏差报警解除。设置dHAL=9999时，负偏差报警功能被取消。 dLAL(负偏差报警)：采用AI人工智能调节时，当负偏差（测量值PV减给定值SV）大于dLAL+dF产生负偏差报警，当偏差小于dLAL-dF时负偏差报警解除。设置dLAL=9999时，负偏差报警功能被取消。 dF（回差）：回差用于避免因测量输入值波动而导致位式调节频繁通断或报警频繁产生/解除。
化工自动化仪表及控制系统智能化 发表时间：2019-04-24T15:43:46.127Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：刘俭惠爽 [导读] 摘要：随着科学技术的不断发展与进步，化工生产设备得到不断更新。 新疆克拉玛依市独山子区新疆寰球工程公司新疆克拉玛依 833699 摘要：随着科学技术的不断发展与进步，化工生产设备得到不断更新。在化工生产过程中，化工仪表是对化工生产过程进行测量和控制的主要设备，能够更好地保证化工生产的精准性。在化工生产过程中对化工仪表进行应用，尤其是一些自动化仪表的使用，可以提高化工生产的自动化控制水平，实现对化工生产的全面控制和严格监督，这也是工业生产自动化发展的必然结果。 关键词：化工仪表；自动化；控制 现阶段我国化工自动化领域得到了长足的进步，随着科学技术的不断发展与提升，在诸多领域和行业中，自动化技术得到了推广和应用。在化工仪表中应用自动化金属，很大程度上促进了我国经济的发展。随着化工生产装置规模逐步大型化、产品系列化，除了生产工艺技术不断革新，也要求装置中测控仪表及控制系统具备更高的先进性、可靠性、智能化，才能保证生产可靠安全、保证产品产量和质量。 一、现代化工仪表类型 化工设备是化工生产过程中的各种设施、设备、元件的总称，化工仪表是对化工生产过程中的各个环节进行监测的主要设备，在化工生产中有十分广泛的使用。因为化工生产过程中的每一个参数都会影响化工生产结果。现代化工仪表的主要类型有以下几种： 温度仪表：化工生产具有一定的特殊性，某些化工材料对环境的温度要求较高，例如有的化工产品要求环境温度为-200℃ -1800℃之间，在化工生产过程中对环境温度进行控制，是一个十分重要的环节。常用的仪表有热电偶与热电阻仪表，现代仪表中以总线技术为基础，结合电子技术，能够对温度信号进行快速接收，温度采集系统能够直接将外界环境的温度采集起来，录入系统中，便于实现对化工产品生产过程中的环境温度的有效控制和测量。 压力仪表：压力仪表是对化工生产过程中的压力状态进行监控的主要设备，压力是化工生产股从中的一个最重要的变量，通过环境压力的改变可以实现高效、精准的生产，提高化工产品的生产效率。化工生产设备也会受到外界压力因素的影响，对压力进行准确控制是化工生产的基本要求。因此，在实际生产过程中，应该要使用专业的压力仪表，通常将压力控制在300MPa 以下，常见的压力仪表有压力传感器、特种压力表、压力变送器等，由于化工生产属于比较特殊的工业生产，所以特种压力表必须要具有耐腐蚀、抗性高等特点和优势。物位测量仪表：物位测量仪表是对化工生产原料的用量进行精准控制的设备，一般的物位测量仪表主要可以分为直读式仪表、浮力式仪表、回波反射式仪表、电容式仪表、静压式仪表等，其中导波雷达仪表和磁致伸缩仪表的精确性最高，能够精确地控制物料的用量，确保化工生产过程中的安全性和产品的质量。 流量仪表：流量仪表主要是对化工生产过程中的流量进行控制的仪表设备，包括流量速度测量、流量容积测量等不同的功能。常用的流量仪表主要有电磁流量计、浮子流量计、科氏力质量流量计、超声波流量计等。 二、现代化工仪表的自动化功能 1、可编程功能。将现代计算机软件融入到化工仪表的设计和制作中，可以完成对传统逻辑电路的替换，发挥软件的控制作用，尤其针对一些控制电路中的复杂控制软件，在简化仪表结构的同时，还可以完成对化工仪表的智能化改造，提高仪表的使用性能和运行速率。 2、计算功能。将微型计算机融入到化工仪表设计中，可以实现化工仪表自动化，促使其具备较强的复杂数据分析和计算功能，提高仪表计算的准确性和稳定性。同时，在化工仪表的生产运行中，可以确定仪表的最小值或者最大值，凸显其计算功能的强大，在实现工作程序简化的同时，减少劳动力的浪费。 3、记忆功能。传统的化工仪表结构基本是由硬件设施所构成，只能对单一状态或者单一阶段进行记录，难以适用于相对复杂的工作状态下。随着我国化工生产工艺的逐步更新，化学反应更加密集、生产技术快速提升，传统的化工仪表已经难以满足实际生产需要。现代化工仪表在融入微型计算机后，其本身具备较强的记录功能，可以将复杂状态的化工生产完整记录下来，进而方便工作人员查看。 4、故障监督功能。普通化工仪表的结构为硬件设施，难以通过灵活而有效的方式，对生产进行全程监控，加大了故障发生概率。现代化工仪表可以记录以及显示整个生产过程中的所有数据，其具备微型计算机处理功能，可以保证数据的精确性和稳定性，敏锐的找到生产中潜存的故障，为故障检修和排除人员提供便利，在节约故障排除时间的同时，提高了生产质量。同时，通过自动化仪表，还可以完成对生产过程的监督和控制，及时发现生产中出现的问题，确保化工生产的经济性、安全性以及稳定性。 三、自动化技术在现代化工仪表的应用 1、可编程功能的控制。随着科学技术的不断发展，计算机技术也处于不断发展与上升的阶段中。在进行化工行业的自动化生产时，从业人员可以将计算机技术融入其中，实现现代化工仪表的可编程功能并对其进行控制。将计算机技术融入到化工仪表的设计中，一方面可以充分利用发展快速的计算机技术，另一方面也可以使得硬件系统逐渐简化，对化工仪表的自动化具有重要的意义。对于那些控制电路较为复杂的化工仪表而言，此融合就显得更为重要了。此外，可编程功能的控制实现不仅仅能够提高化工仪表在生产过程中稳定性的发挥以及功能的最大化，还有利于化工仪表的日常维护工作。 2、计算功能的控制。在进行现代化工仪表生产时，一个重要的任务便是在保证化工仪表生产效率的同时，还能够保证仪表生产的稳定性与准确性。上文提及，实现可编程功能的控制在很大程度上可以提高现代化工仪表生产的稳定性，并有利于提高其生产的精确性。而计算机技术不仅仅能够实现可编程功能，还能够实现计算功能，从而大大提高化工仪表生产的精确性。计算机技术与现代化工仪表的紧密结合不仅仅能够大大增强化工仪表的计算能力，还能够使化工仪表与先进的、高智能化水平的控制系统相匹配，从而大大提高化工仪表的生产效率。计算功能控制的实现一方面可以使得现代化工仪表在生产过程中尽可能地减少反应时间，使得化工仪表对于大数据的处理能力能够有一个质的改变；另一方面，有了强大的计算机技术作为化工仪表生产的后盾，化工仪表计算的精确性与准确度也将会得到提高。 3、记忆功能的控制。对于传统的化工仪表产品来说，其只拥有相对而言简单的硬件设施与设备。这一情况限制了化工仪表对于数据与信息的储存，导致仪表对于数据与信息的储存往往都只是暂时的，而且只能记录一些相对简单的状态，无法进行复杂的关键数据的记录与保存。这都是当代化工仪表在不断发展的阶段中所需要的。此外，传统的化工仪表的原始数据一旦被新数据更新，将会被覆盖，无法获取原来的信息了。大容量的计算机技术同样可以有效解决这一类的问题，为现代化工行业的进一步发展提供一定的基础。 总之，自动化控制具有精准度高、灵活性强、集成性高以及功能齐全等优势，其在我国化工生产中具有优化生产环境、提升生产质量
浇灌是我国北方常用的农业灌溉方法之一，而随着对水资源珍贵程度认识的加深，大众开始意识到传统的浇灌技术浪费了大量的水资源，这时智能浇灌控制系统开始频繁的出现在各种农业生产人的交谈中。智能浇灌系统通过机器控制来减少浇灌的需水量和需要的劳动力。 智能化的浇灌系统，以提升园区智能化管理水平，实现标准化的植物浇灌，是高水平管理的必由之路。该系统作为专业级智能灌溉的标准配置产品，远距离大面积浇灌可通过Rola或NBIoT 无线互联网接入，可实现手机APP遥控及PC集中管理，具有集中远程管理，智能高效节水和提升管理水平等优点。 其中手机APP拥有大量手动操作无法达到的功能，其中包括：控制系统及每一个浇灌点命名，拍照，多路浇水配置；调整浇灌计划频率以及浇水时长；启动天气数据对现场进行用水量调节，温度高时自动多浇水，温度低时自动减少水量；根据现场应急情况，手机APP 可以随时随地调整浇灌配置，发挥移动操作终端的优势。
智能浇灌控制箱在户外可以通过4G路由器或已经部署的Wi-Fi系统连接互联网，并实现与云服务器集群的数据交换，可以实现任意地点的远程遥控和数据上传通讯。用户可通过手机APP 实时查看用水量。 PC集中管理通过电脑浏览器运行，一个集团用户账号可以管理最多500台浇灌控制器。在中央控制室内，管理人员可以快速定位浇灌区域，远程遥控浇水，设置某一台控制器的浇灌计划，查看巡检员手机APP上传的现场浇灌照片等。 以上是对智能浇灌控制系统的一些知识介绍，希望通过浏览上文可以让大家对智能灌溉控制系统有一定的了解，下面为大家介绍一家生产智能灌溉控制系统的公司。南京淋达智能技术有限公司（LD future），是中国科技团队联合美国洛杉矶加州大学（UCLA）清洁能源研究中心共同推进技术创新，并与国内风险投资机构共同投资成立的物联网高科技企业。公司专注于通过物联网与移动互联网的技术创新实现全球水资源、能源的高效利用，致力于推动智慧城市中的智慧园区灌溉、智慧小区灌溉物联网智能技术产业化。